Клиническая термография

Организм человека в процессе жизнедеятельности и взаимодействия с окружающей средой создает вокруг себя и на поверхности кожи и слизистых внешнее интегральное физико-химическое поле, состоящее из следующих компонентов:

- естественное корпускулярное излучение, преимущественно излучение за счет распада изотопа калия-40;

- излучение в видимом диапазоне длин волн /так называемое сверхслабое свечение, обусловленное хемилюминесценцией/;

- электрические, магнитные, электромагнитные поля, а также переменные электрические потенциалы /ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ и другие/ в диапазоне от 0.000001 Гц до 100000 Гц;

- электростатические поля и квазипостоянные электрические потенциалы кожных покровов в диапазоне от 0.000001 Гц до I Гц;

- акустические поля сердца, сердечнососудистой и брюшно-легочной систем, пищевого канала, суставов опорно-двигательного аппарата, сердечнососудистой системы плода;

- протуберанцы химических соединений, выделяемых с выдыхаемым воздухом /149 наименований/ и с поверхности кожи /271 наименование/;

- тепловое излучение в инфракрасном, миллиметровом и сверхвысокочастотном диапазонах.

Тело человека имеет определенную температуру благодаря терморегуляции, существенной частью которой является теплообмен организма с окружающей средой. Теплообмен происходит посредством теплопроводности, конвекции, испарения и излучения (поглощения).

Трудно, или даже невозможно, точно указать распределение отдаваемого количества теплоты между перечисленными процессами, так как оно зависит от многих факторов: состояния организма (температура, эмоциональное состояние, подвижность и т.д.), состояния окружающей среды (температура, влажность, движение воздуха и т.п.), одежды (материал, форма, цвет, толщина).

Так как теплопроводность воздуха мала, то этот вид теплоотдачи очень незначителен. Более существенна конвекция, она может быть не только обычной, естественной, но и вынужденной, при которой воздух обдувает нагретое тело. Большую роль для уменьшения конвекции играет одежда. В условиях умеренного климата 15—20% теплоотдачи человека осуществляется конвекцией.

Испарение происходит с поверхности кожи и легких, при этом имеет место около 30% теплопотерь.

Наибольшая доля теплопотерь (около 50%) приходится на излучение во внешнюю среду от открытых частей тела и одежды. Основная часть этого излучения относится к инфракрасному диапазону с длиной волны от 0,4 до 50 мкм. Максимум спектральной плотности энергетической светимости тела человека в соответствии с законом Вина попадает на длину волны приблизительно 9,5 мкм при температуре поверхности кожи 32°С.

Вследствие сильной температурной зависимости энергетической светимости (четвертая степень термодинамической температуры), даже небольшое повышение температуры поверхности может вызвать такое изменение излучаемой мощности, которое надежно зафиксируется приборами. Изучение температуры тела, регистрации термотопографии кожных покровов организма по инфракрасному излучению имеет важное теоретическое и клиническое значение для диагностики и адекватной терапии многих заболеваний человека и составляет предмет клинической термографии.

Истоки инфракрасной медицинской техники лежат на рубеже 18 и 19 веков. В 1790 году швейцарский физик М. Пикте осуществил опыты по «отражению лучей холода». На основании этих опытов его соотечественник П. Прево выдвинул теорию подвижного теплового равновесия – теорию обмена тепловыми лучами между телами. В 1800 г. английский астроном В. Гершель открыл инфракрасные лучи при изучении солнечного спектра.

У здоровых людей распределение температуры по различным точкам поверхности тела достаточно характерно. Однако воспалительные процессы, опухоли могут изменить местную температуру. Так, температура вен зависит от состояния кровообращения, а также от охлаждения или нагревания конечностей. Таким образом, регистрация излучения разных участков поверхности тела человека и определение их температуры являются диагностическим методом. Такой метод, называемый термографией, находит всеболее широкое применение в клинической практике.